株式会社フクダ

小型電子部品の検査

MEMS、水晶振動子、半導体デバイスなどの小型電子部品は、様々な分野で使用されています。

小型電子部品の検査
MEMSデバイスなどの小型電子部品は、湿気や封入ガスの粘性に性能が大きく左右され、湿度による内部回路の腐食やガスの粘性の変化による誤作動から、性能や安全性に影響が出てしまいます。このため、長期間安定した性能を維持し誤作動から保護することを目的として、真空または不活性ガスにより密封封止されています。この密封封止の信頼性を確保するためには、高度な封止技術とそのリークの有無を判断できる高精度なリークテストが必要不可欠です。密封されたMEMSデバイス等の気密性の検査は、単一のリークテストだけでは、広範囲なリークレートに対応できないため、通常グロスリーク測定とファインリーク測定の2種類の測定を複合して行う必要があります。フクダは、密封された電子部品の複雑な気密検査を自動化することにより、液没による漏れ検査と比較して少ない工程で簡単に素早く測定できる製品を国内および海外のメーカー様に広くご採用いただいております。

小型電子部品向け リークテストシステム

大量生産用に最適

完全自動高速検査

試作品など少量の検査に最適

1ch半自動

超微小漏れを測定

4×10-15Pa•m3/s(He)

液没による試験方法とフクダの試験方法

下図に、液没による試験方法(フロリナート+ヘリウム)とフクダ製品の試験方法(エアー+ヘリウム)を示します。

液没による試験方法とフクダの試験方法
液没による試験方法は、ワークをフロリナートへ液没し、発生する気泡により漏れの有無を判断します。気泡からの漏れを「漏れ量」として数値化することは難しいため、ヘリウムリークテストとフロリナートの測定範囲が重なっていることを確認できず、互いの測定範囲を補えない可能性があります。そのため、測れない領域が生じ、不良品を見つけられない恐れがあります。一方、フクダ製品は、ヘリウムリークテストとエアリークテストの測定範囲を重複させることができ、互いの測定範囲を補えるため、不良品を見落とすことがありません。

液没による漏れ試験

液没による漏れ試験
目視検査によるグロスリーク測定では、ヒューマンエラーのリスクがあり、漏れ量の数値が得られません。目視検査では、5×10-5Pa・m3/sなのか3×10-6Pa・m3/sなのか、といった具体的な漏れ量の数値が分からないのです。漏れ量の数値がわからないと、グロスリーク測定ではどこまでの漏れ量のNGワークが取り除かれているかが分からず、ヘリウムガス放置時間が決められません。ヘリウムガス放置時間は、製品内部に充填されたヘリウムガスが、グロスリーク最小判定値(リークテスタが判別できる一番小さい漏れ量)の時、どれくらいの時間でワークに充填したガスが抜けてなくなってしまうかを知るための基準です。上図に示す方法で、グロスリークの最小判定値漏れ量が測定できない場合には、不良品を見落とす可能性があります。ワークを何度も分けて測定する工程は、例えば内容積が0.1mm3と非常に小さい場合、工程時間内にヘリウムガスが抜けてしまい、NGワークを検知できないことがあります。グロスリーク測定で高感度な漏れ量の数値が得られれば、より長い放置時間内で確認が可能となり、不良品を見落とさずに安心して気密検査ができるようになります。

フクダ製品による漏れ試験

グロスリーク測定は、大漏れのNGワークを見つけ、ファインリーク測定に必要な放置時間を確保する役割があります。フクダの製品は、エアーとガスを利用して測定するためグロスリーク測定の際に漏れ量を数値化することで、放置時間の管理ができます。各工程を全自動で行うため、ヒューマンエラーの心配がなく、大漏れ・小漏れの全洩れ領域を確実に効率よく測定することができます。
グロスリークテスト

差圧式エアリークテストによるグロスリークテストで行います。小型カプセル内にワークとマスターを封入して比較することで、ワークの漏れ量を数値として検出します。3×10-6Pa・m3/s(at 400kPa・G)まで(等価標準リークでは2×10-7Pa・m3/sまで)の漏れ量の測定が可能です。

グロスリークテスト
ファインリークテスト

管理された放置時間の中で、グロスリークで検出できない微小な漏れを測定するために、ヘリウムガスを使ってファインリークテストを行います。フクダ測定器での測定範囲は、およそ1×10-9~1×10-5Pa・m3/s(He)です。

ファインリークテスト

ワークサイズと放置時間

放置時間は、ワークの内容積によって異なります。ワーク内容積を2.0、0.4、0.1mm3とした時の放置時間について考えてみましょう。
ワークサイズと放置時間
エアリーク量を1×10-6 Pa・m3/s(at 400kPa・G)、Heボンビング圧500kPa・G、充填時間3600秒とした場合、放置時間は製品の内容積により、2.0mm3が100分、0.4mm3が33分、0.1mm3が5分となり、これ以上経つとヘリウムガスが抜けてなくなってしまうため、正しく測定できなくなります。特にワークの内容積が小さくなるほど充填されるヘリウムの量も少なくなり、同一の漏れ量であっても放置時間が短くなるため、より厳密な時間管理が必要となります。MEMSデバイスは非常に小さいので、放置時間が確実に管理でき、高精度なグロス・ファインリークテストが可能な測定機器を選ぶ必要があります。

お見積もり・デモ機貸し出し・実験依頼・修理などお気軽にお問い合わせください